Mnohostranné aplikace ultrazvukového senzoru pro měření vzdálenosti

Ultrazvukové vlny mají paprskové a odrazové charakteristiky, které se mohou v podstatě pohybovat po přímce a jejich energie je mnohem větší než nízkofrekvenční zvukové vlny stejné amplitudy. Bezkontaktní ultrazvukový snímač vzdálenosti je vyroben s využitím této charakteristiky ultrazvukových vln. Ve vzduchových médiích je výkon ultrazvukových snímačů vzdálenosti téměř nezávislý na světle, prachu, kouři, elektromagnetickém rušení a toxických plynech a je levný a snadno se používá. Proto byly ultrazvukové snímače vzdálenosti široce používány v mnoha oblastech, jako je měření hladiny, asistenční systém pro bezpečnost vozidla, robotická automatická navigace, bojová platforma, detekce terénu a dokonce i monitorování hladiny řeky. Navíc, protože ultrazvukové vlny jsou dále než elektromagnetické vlny a ultrazvukové vlny, které jsou široce používány jako nosiče informací při detekci podvodních cílů, identifikaci, určování polohy, komunikaci a navigaci a při těžbě ropy na moři. za tímto účelem, v hloubkovém studiu generace a šíření ultrazvukových vln, rozvoj vysokého výkonu ultrazvukový převodník a zkoumání nových metod zpracování ultrazvukového signálu mají velký praktický význam pro podporu rozvoje technologie ultrazvukových převodníků a ultrazvukové technologie.

S rostoucím počtem automobilů na světě přibývá nehod srážkových vozidel, zejména na městských komunikacích a dopravních nehod na rychlostních komunikacích každým dnem přibývá. Adaptivní technologie proti srážce vozidel a automobilový výstražný systém proti srážce souvisí s technologií dosahování a obvod ultrazvukového snímače vzdálenosti se stal horkým tématem výzkumu v oblasti konstrukce vozidel a technologie řízení měření.

Protikolizní zařízení vyvinutá evropskými a americkými automobilovými společnostmi měla v posledních deseti letech tendenci používat jako snímač vzdálenosti před vozidlem radar s milimetrovými vlnami. Protože radar s milimetrovými vlnami dokáže detekovat vzdálené objekty, takže palubní ovladač má dostatek času zpracovat a využít informace ze snímání, aby zabránil srážce vozidla s překážkou. Více kolizních nehod však nastává v okamžiku, kdy vozidlo mění jízdní pruh, odbočuje nebo couvá a ultrazvukový snímač vzdálenosti není omezen na vozidlo pohybující se vpřed vysokou rychlostí. To vyžaduje, aby aktivní antikolizní systém vozu měl základní funkci identifikace objektů v okolí vozidla, předvídání nebezpečí předem nebo automatické udržování bezpečné vzdálenosti. 

Od společného ultrazvukový snímač vzdálenosti má krátkou vzdálenost, lze jej použít pouze k detekci blízkých cílů (jako jsou ultrazvukové sondy v parkovacích nebo zpětných kolizích) a není vhodný pro detekci okolních objektů v blízkosti vozidla (větší než 15 m). Za tímto účelem některé známé automobilky plánují nainstalovat na vůz radar krátkého dosahu, který dokáže detekovat až 8 objektů ve vozidle. Tato dodatečná pořizovací podmínka může být použita k aktivaci protikolizního systému vozidla, který v reálném čase odhadne relativní vzdálenost a rychlost vozidla a okolních objektů za účelem zjištění, zda existuje riziko dopravní nehody, a včas vydá varování nebo provede nezbytná nouzová měření, aby se předešlo kolizi vozidel nebo zmírnily následky kolizí vozidel. Cena radaru krátkého dosahu je však drahá, což omezuje jeho propagaci a aplikaci v běžných autech. Proto je vývoj nákladově efektivní Ultrazvukové snímače a systémy detekce cílů musí podporovat vývoj a univerzální použití automobilových antikolizních systémů s všestrannou detekcí. Zároveň lze tuto technologii aplikovat i na systém automatického rozpoznávání cílů pro bojové platformy nebo polní roboty.